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汪濟奎 程樹軍
（華東理工大學材料科學與工程學院 上海 200237）

    PVC樹脂屬于假塑性流體，一般用冪律模型[1]來描述其剪切應力和剪切速率的關系：
    τw ＝Kγwn 式中：τw為剪切應力，γw為剪切速率，K為流體稠度，n為冪律指數。
    流體稠度K是表征流體粘稠程度的數值。冪律指數n是判斷流體與牛頓性流體差別程度的數值，n值越偏離整數1，流體的非牛頓性越強。

    使用吉林大學科教儀器廠生產的XLY－II型毛細管流變儀測試。
    基本配方：PVC 100；POE 0～25；CPE 0～40；增塑劑 30～70；穩定劑 7；助劑 適量
    CPE是HPVC/POE比較理想的增容劑，在HPVC/POE體系中加入適量的增容劑，不但使用性能有了很大提高，而且流變性質也有所改善。
    以添加9份CPE為例，研究動態硫化前后流變性能的變化，見圖1、圖2。以上均為175℃測試。

對圖1的數據計算：n1=0.45 n2=0.425 動態硫化后非牛頓性增強。
經過對剪切速率進行非牛頓校正：對于n =0.45 γ*=1.306γ n =0.425 γ*=1.338γ
    K1＝7.29×103 對應的流變方程為τ＝7.29×103γ0.45
    K2＝9.41×103 對應的流變方程為τ＝9.41×103γ0.425
    從計算結果來看，動態硫化后n值減小、K值增加。說明動態硫化后體系的粘度增加，但剪切速率增加，粘度下降速度增加，即對剪切速率的敏感性增加。
    溫度對動態硫化前后HPVC/NBR/POE體系的影響見圖2，下面固定剪切速率為400s-1，以1/T對lnη作圖。

通過對圖中數據的計算：
ΔE1＝16.63KJ/mol A1=3
ΔE2＝14.97KJ/mol A2=5.24
用Arrhenius公式表示：
η1＝3e^16630/RT
η2＝5.24e^14970/RT

從圖中和計算結果可以看出，動態硫化后，粘流活化能減小，A值增大，表明對溫度的敏感性減弱，依靠升高溫度降低粘度的速度很慢。

參考文獻：
[1] 何曼君，陳維孝，董西俠。高分子物理[M]。上海：復旦大學出版社，2000


論文來源:2004年全國高分子材料科學與工程研討會論文集